Cevher hazırlama

Cevher hazırlama, temel olarak, kıymetli mineralleri cevherden ayırma işlemidir. Endüstriyel ölçekli cevher hazırlama işlemleri birçok aşamadan oluşur. Cevher temelde fiziksel, kimyasal ve fizikokimyasal özelliklerinden oluşan farklara göre ayrılmaktadır.

Cevher hazırlama genel olarak dört aşamadan oluşur. Boyut küçültme, sınıflandırma, zenginleştirme ve susuzlandırmadır. Bununla birlikte cevher hazırlamada kullanılacak ekipmanların boyutlandırılması da cevher hazırlama başlığı altında incelenebilir. Ayrıca birçok tesiste zenginleştirme için hidrometalurjik ve pirometalurjik yöntemlerden de yararlanılmaktadır.

Cevher hazırlama aşamaları
Boyut küçültme
Boyut küçültme işlemi, malzemenin ileri prosesler için hazırlanması için yapılır. Kırıcılarda yapılan işleme kırma denir. Kırma işlemi genelde tüvenan cevhere uygulanır. Değirmenlerde yapılan boyut küçültme işlemi ise mineral taneciklerinin serbestleşmesi için yapılır. Bu işleme de öğütme adı verilir. Boyut küçültme işlemi susuz yapılabileceği gibi malzemeyi suyla karıştırarak pulp şeklinde de yapılabilir.

Sınıflandırma
Sınıflandırma temel olarak malzemeyi boyutlarına göre ayırma işlemidir.

En temel sınıflandırma eleklerle yapılır. Bu işlem için bir veya daha çok elek kullanılabilir. Bu elekler titreşimli veya sabit olabilir. Sabit elekler genelde çok iri malzemeler için tercih edilir. Sınıflandırmada taneciklerin genelde fiziksel özellikleri veya taneciklere uygulanan yerçekimi, merkezkaç gibi kuvvetlerden yararlanılır. Sınıflandırma için kullanılan aygıtlardan bazıları spiral klasifikatör, hidrosiklon, tromel elek'dir.

Zenginleştirme
Fiziksel özelliklerinden yararlanılarak yapılanlar
Yoğunluk farkına göre ayırma
Gravite ayırmaları, kazanılacak mineral ve gang mineralleri arasındaki yoğunluk farkından yararlanarak yapılan ayırmalardır.

Ağır ortam ile zenginleştirme
İri boyutlu mineral tanelerinin aralarındaki yoğunluk farklılığına dayanılarak, ağır bir akışkan ortam içerisinde yüzme-batma yoluyla birbirinden ayrılması işlemidir. Ağır ortam olarak tuzların sudaki çözeltileri, organik sıvılar ve katıların su içindeki süspansiyonları kullanılmaktadır. Kömürün zenginleştirilmesinde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.

Jig ile zenginleştirme
Jiglerde akışkan bir ortam içinde ve elek üzerinde bulanan iri boyutlu mineral taneleri, akışkan ortama verilen basma ve emme kuvvetlerinin etkisi ile farklı ağırlıkta tabakalar oluştururlar. En ağır olanlar en alt tabakada, en hafif olan minerallerde en üst tabakada yer alırlar. Bu şekilde oluşan farklı özellikteki tabakaların ayrı ayrı jigden dışarı alınması sonucunda jig ile zenginleştirme işlemi sağlanır.

Tabaka halinde akan akışkan ortam ile zenginleştirme
Küçük boyutlu mineral tanelerinin yataya yakın eğimdeki bir yüzey üzerinde ince bir tabaka halince akan akışkan ortam içinde, yoğunluk farklarına göre ayrılmaları yoluyla yapılan zenginleştirmedir. Oluklar, spiral oluklar, sallantılı masalar, vannerler gibi ayırıcı cihazlar kullanılır.

Manyetik ayırma
Farklı manyetik duyarlılıktaki bireysel mineral tanelerinin uygun bir manyetik alan içinde birbirinden ayrılması yoluyla gerçekleştirilen zenginleştirme işlemine manyetik ayırma ile zenginleştirme denir.

Elektrostatik ayrıma
Elektriği iletebilen mineraller ve gang mineralleri arasındaki elektrik geçirgenliği farkından yararlanılarak yapılan ayırma işlemleridir.

Kimyasal özelliklerinden yararlanılarak yapılanlar
Kalsinasyon, kavurma ve liç gibi işlemlerle yapılan zenginleştirmedir.

Fizikokimyasal özelliklerinden yararlanılarak yapılanlar
Flotasyon
Çeşitli kimyasal maddeler kullanılarak, minerallerin suya veya havaya karşı seçimli yaklaşmalarından yararlanılarak yapılan bir fizikokimyasal zenginleştirme yöntemidir. Bakır, krom gibi metalik madenlerin zenginleştirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Susuzlandırma
Cevher zenginleştirme tesislerinde konsantrenin istenilen nem miktarına ulaşılabilmesi için yapılan (katı + sıvı) ayırma işlemine susuzlandırma denir.

Kaynakça
Önal G., 1984, Flotasyon Dışındaki Zenginleştirme Yöntemleri, İTÜ
Yalçın T., Ateşok G., 1984, Demir Cevherinin Zenginleştirilmesi, İTÜ

Ayrıca bakınız
Cevher hazırlama mühendisliği

Dış bağlantılar
İTÜ - Cevher Hazırlama Mühendisliği bölümü